工业视觉系统的通用FPGA预处理图像库
Diogo Ferreira1,2, Filipe Moutinho2,3, João P Matos-Carvalho3,4
1INTROSYS SA, 2950-805 Quinta do Anjo, Portugal.
Sensors (Basel, Switzerland)
|September 28, 2024
概括
本研究介绍了用于加速机器视觉系统的现场可编程门阵列 (FPGA) 预处理过器的通用库. 对于工业应用,FPGA的实施大大减少了图像处理时间,从毫秒到纳秒.
科学领域:
- 计算机工程 计算机工程
- 图像处理 图像处理
- 硬件加速器 硬件加速器
背景情况:
- 对多样化,高品质产品的不断增长的需求需要工业机器视觉的进步.
- 工业系统日益复杂,需要提高基于视觉的算法的处理效率.
- 硬件加速对于满足未来工业视觉系统的需求至关重要.
研究的目的:
- 为现场可编程网关数组 (FPGA) 提供一个通用的预处理过器库.
- 通过硬件加速来减少机器视觉系统的整体图像处理时间.
- 评估基于FPGA的图像预处理的性能和工业适用性.
主要方法:
- 在VHDL (VHSIC硬件描述语言) 中实现的预处理过器的通用库.
- 使用基于Zybo Z7 Pcam 5C演示项目的实验设置进行过器验证.
- 与图形处理单元 (GPU) 和中央处理单元 (CPU) 平台进行比较的执行时间.
主要成果:
- 使用FPGAs实现了显著减少图像预处理时间,将其从毫秒缩短到纳秒.
- 在实验硬件上展示了基于VHDL的过器库的有效性.
- 评估了开发的解决方案在工业环境中的整合潜力.
结论:
- 基于FPGA的预处理为机器视觉任务提供了显著的速度改进.
- 通用过器库为加速工业图像处理提供了可行的解决方案.
- 这种方法解决了在不断发展的工业系统中对高效硬件加速的需求.
